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Patent Searching and Data


Title:
HYBRID MODULE FOR THE DRIVE TRAIN OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/086067
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hybrid module (5) for the drive train of a motor vehicle. A separating clutch (2) is retained in the rotor (11) of the electric machine (4) on the rotor carrier (12). A dual clutch (1) is arranged downstream of the electric machine (4) and upstream of a transmission (6). The dual clutch (1) consists of a first sub-clutch (21) and a second sub-clutch (22), wherein the first sub-clutch (21) is positioned closer to the axis (A) in the radial direction (R) than the second sub-clutch (22). The separating clutch (2), and the first sub-clutch (21) and the second sub-clutch (22) of the dual clutch (1) are designed as dry clutches. A carrier plate (30) retains the separating clutch (2) and the second sub-clutch (22) on the rotor carrier (12). A clutch cover (34) connected to the carrier plate (30) retains the first sub-clutch (21) and the second sub-clutch (22).

Inventors:
KIMMIG KARL-LUDWIG (DE)
REIMNITZ DIRK (DE)
WIEDEMANN LAURENT (FR)
BAUMANN MICHAEL (DE)
WIEGE VIKTOR (DE)
CHEE SHIA JIAT (DE)
Application Number:
PCT/DE2018/100842
Publication Date:
May 09, 2019
Filing Date:
October 15, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B60K6/387; B60K6/48
Domestic Patent References:
WO2017186226A12017-11-02
Foreign References:
DE102016219462A12018-04-12
DE102015214040A12017-01-26
DE102009059944A12010-07-22
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Claims:
Patentansprüche

1 . Hybndmodul (5) für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfassend: eine elektrische Maschine (4), wobei ein um eine Achse (A) drehbeweglicher Rotor (1 1 ) zumindest einen Rotorträger (12) besitzt; eine Trennkupplung (2), die im Rotor (1 1 ) der elektrischen Maschine (4) am Rotorträger (12) gehaltert ist; eine Doppelkupplung (1 ), die eine der elektrischen Maschine (4) nach- und einem Getriebe (6) vorgeordnete erste Teilkupplung (21 ) und zweite Teilkupplung (22) aufweist, wobei die erste Teilkupplung (21 ) in radialer Richtung (R) näher zur Achse (A) positioniert ist als die zweite Teilkupplung (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (2), die erste Teilkupplung (21 ) und die zweite Teilkupplung (22) der Doppelkupplung (1 ) als trockene Kupplungen ausgebildet sind; und eine Trägerplatte (30) die Trennkupplung (2) und die zweite Teilkupplung (22) und ein mit der Trägerplatte (30) verbundener Kupplungsdeckel (34) die erste Teilkupplung (21 ) am Rotorträger (12) haltert.

2. Hybridmodul (5) nach Anspruch 1 , wobei die Trägerplatte (30) über eine

Schraubverbindung (36) mit dem Rotorträger (12) verbunden ist.

3. Hybridmodul (5) nach Anspruch 1 , wobei die Trägerplatte (30) aus einer ersten Teilplatte (31 ) und einer zweiten Teilplatte (32) besteht, wobei die

Trennkupplung (2) durch die ersten Teilplatte (31 ) und die zweite Teilkupplung (22) durch die zweite Teilplatte (32) gehaltert sind.

4. Hybridmodul (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der

Kupplungsdeckel (34) mit der Trägerplatte (30) oder mit der zweiten Teilplatte (32) der Trägerplatte (30) verschraubt, vernietet oder verschweißt ist. Hybridmodul (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die

Trennkupplung (2) von der Seite eines mit dem Hybridmodul (5) gekoppelten Verbrennungsmotors (3) und die erste Teilkupplung (21 ) und die zweite

Teilkupplung (22) der Doppelkupplung (1 ) von der Seite des Getriebes (6) her betätigbar sind.

Hybridmodul (5) nach Anspruch 5, wobei für die Betätigung der ersten

Teilkupplung (21 ) und der zweiten Teilkupplung (22) der Doppelkupplung (1 ) jeweils ein konzentrischer Nehmerzylinder (16) mit jeweils einem

entsprechenden Einrücklager (17) vorgesehen ist.

Hybridmodul (5) nach Anspruch 5, wobei für die Betätigung der Trennkupplung (2) ein konzentrischer Nehmerzylinder (18) vorgesehen ist, der in einem

Gehäuse (40) des Hybridmoduls (5) zusammen mit einem Einrücklager (19) des konzentrischen Nehmerzylinders (18) integriert ist.

Hybridmodul (5) nach Anspruch 7, wobei der Rotorsteg (15) mehrere

Durchbrüche (20) in Richtung der Achse (A) ausgebildet hat und ein Drucktopf (42) derart ausgebildet ist, dass er die Durchbrüche (20) durchgreift und mit der Trennkupplung (2) in Wirkzusammenhang ist.

Hybridmodul (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die

Trennkupplung (2) in Ein- oder Mehrscheibenbauweise und/oder die erste Teilkupplung (21 ) und die zweite Teilkupplung (22) der Doppelkupplung (1 ) in Ein- oder Mehrscheibenbauweise ausgeführt ist.

Hybridmodul (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die

Trennkupplung (2) als zugedrückte oder aufgedrückte Trennkupplung (2) ausgebildet ist.

Description:
Hybridmodul für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridmodul für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere umfasst das Hybridmodul eine elektrische Maschine, die einen Stator und einen Rotor besitzt. Der um eine Achse drehbewegliche Rotor besitzt zumindest einen Rotorträger. An einem Außenumfang des Rotorträgers sind mehrere magnetisierbare Elemente vorgesehen, die gegenüber dem Stator angeordnet sind. Eine Trennkupplung ist im Rotor der elektrischen Maschine am Rotorträger gehaltert. Eine Doppelkupplung ist der elektrischen Maschine nach- und einem Getriebe vorgeordnet. Die Doppelkupplung besteht aus einer ersten

Teilkupplung und einer zweiten Teilkupplung, wobei die erste Teilkupplung in radialer Richtung näher zur Achse des Hybridmoduls positioniert ist, als die zweite

Teilkupplung.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2009 059 944 A1 betrifft ebenfalls ein

Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Das Hybridmodul sitzt dabei in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Der Antriebsstrang eines Fahrzeugs besteht aus einem Verbrennungsmotor, dem Hybridmodul und dem Getriebe. Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Standes der Technik ist das Hybridmodul mit einer

Trennkupplung und einer aus Stator und Rotor bestehenden elektrischen Maschine in Verbindung mit einer dem Hybridmodul nachgeschalteten Doppelnasskupplung offenbart. Die Doppelnasskupplung besteht aus einer radial äußeren Teilkupplung und einer radial inneren Teilkupplung, wobei die Trennkupplung und die Doppelkupplung in einem gemeinsamen geschlossenen Nassraum angeordnet sind.

Nachteil von Nasskupplungen bei der Verwendung eines Hybridmoduls sind deren erhöhte Kosten und deren nicht ausreichende Effizienz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hybridmodul für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das kostengünstig ist, einen kurzen axialen Bauraum aufweist und eine gute thermische Ankopplung zwischen den verwendeten Kupplungen und der elektrischen Maschine aufweist. Ferner soll die Montage des Hybridmoduls einfach sein und einzelne prüfbare Einheiten aufweisen. Die obige Aufgabe wird durch ein Hybridmodul für den Antriebsstrang eines

Kraftfahrzeugs gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.

Ein Hybridmodul für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst eine elektrische Maschine, die aus einem Stator und einem Rotor besteht. Der Rotor ist dabei um eine Achse drehbeweglich ausgebildet und besitzt einen Rotorträger, der an einem

Außenumfang mehrere magnetisierbare Elemente trägt, die gegenüber dem Stator angeordnet sind. Das Hybridmodul umfasst eine Trennkupplung, die im Rotor der elektrischen Maschine am Rotorträger gehaltert ist. Ebenso ist eine Doppelkupplung vorgesehen, die eine der elektrischen Maschine nachgeordnete und einem Getriebe vorgeordnete erste Teilkupplung und zweite Teilkupplung besitzt. Die erste

Teilkupplung ist dabei in radialer Richtung näher zur Achse positioniert, als die zweite Teilkupplung. Die erste Trennkupplung, die erste Teilkupplung und die zweite

Teilkupplung der Doppelkupplung sind als trockene Kupplungen ausgebildet. Eine Trägerplatte haltert dabei die Trennkupplung und die zweite Teilkupplung am

Rotorträger. Mit der Trägerplatte ist ein Kupplungsdeckel verbunden, der die erste Teilkupplung und die zweite Teilkupplung haltert.

Der Vorteil dieses Hybridmoduls ist, dass man dadurch einen kurzen axialen

Bauraumbedarf erzielt. Ebenso ist eine gute thermische Ankopplung zwischen der trockenen Trennkupplung und der trockenen Doppelkupplung sowie der elektrischen Maschine gegeben. Ebenso erreicht man durch die gegenwärtige Erfindung eine einfache Montage der einzelnen Elemente des Hybridmoduls, was sich wiederum auf die Kosten für das Hybridmodul senkend auswirkt und zusätzlich zu einem robusten Design des Hybridmoduls führt.

Die Trägerplatte zur Befestigung der Trennkupplung und der zweiten Teilkupplung ist über eine Schraubverbindung mit dem Rotorträger verbunden. Die Trägerplatte dient u. a. auch zur Wärmeableitung zwischen den Kupplungen und der elektrischen Maschine.

Die Schraubverbindung kann derart ausgestaltet sein, dass die Gegenplatte der Trennkupplung, die Trägerplatte und der Rotorträger miteinander verbunden werden. Alternativ kann auch eine Gegenplatte der zweiten Teilkupplung statt der Trägerplatte der Trennkupplung durch diese Schraubverbindung fixiert werden. Es können auch beide Gegenplatten durch diese Schraubverbindung mit der Trägerplatte und dem Rotorträger verbunden werden. Sinnvollerweise werden mehrere auf dem Umfang verteilte Befestigungsmittel eingesetzt. Diese Befestigungsmittel können dann unterschiedlich viele Komponenten und/oder unterschiedliche Komponenten des Hybridmoduls miteinander verbinden.

Die Stabilität der Trägerplatte lässt sich durch konische Bereiche neben oder zwischen den radial verlaufenden Bereichen (scheibenförmige Bereiche) und den axial verlaufenden Bereichen (zylindrischen Bereichen) verbessern.

Wenn die Trägerplatte in dem Bereich, der sich in vorwiegend axialer Richtung radial unter den magnetisierbaren Elementen (Magneten) der elektrischen Maschine erstreckt, und in dem Bereich, der sich in vorwiegend radialer Richtung neben der elektrischen Maschine erstreckt, keine Öffnungen aufweist oder nur Öffnungen aufweist, die im Betrieb des Hybridmoduls durch andere Bauteile verschlossen sind, schützt die aus Blech hergestellte Trägerplatte vor der Wärme der Kupplung, dem Belagsabrieb der Kupplungsscheiben und/oder vor anderen Emissionen der

Kupplungen (Trennkupplung und Doppelkupplung). Der Schutz des Elektromotors ist neben dem Haltern der Kupplungen eine weitere wichtige Aufgabe der Trägerplatte.

Die Trägerplatte haltert die Trennkupplung. Dazu sind sinnvollerweise eine

Anpressplatte des Rotorträgers und die Gegenplatte drehfest mit der Trägerplatte verbunden und werden durch diese axial abgestützt. Die Gegenplatte ist fest mit der Trägerplatte verbunden. Die Anpressplatte ist begrenzt axial verlagerbar mit der Trägerplatte verbunden. Die Trägerplatte kann zusätzlich als Befestigungs- oder Auflageelement für weitere Bauteile der Trennkupplung, wie beispielsweise

Hebelfedern, Tellerfedern, Blattfedern oder Verstellringe, dienen, die zur Befestigung und oder Betätigung der Anpressplatte und/oder als Justageelemente und/oder

Energiespeicher dienen. Es ist möglich, dass die Trägerplatte die Trennkupplung oder die Trennkupplungsbauteile so umfassend haltert, dass die Trennkupplung nur über die Trägerplatte, die mechanische Verbindung zu ihrem Betätigungssystem und durch die Verbindung der Trennkupplungsscheibe zu der mit ihr in Wirkverbindung stehenden Welle mit anderen Teilen des Hybridmoduls in Wirkverbindung steht. Gemäß einer weiteren Augestaltung sind alle Bauteile der ersten Teilkupplung und der zweiten Teilkupplung am Kupplungsdeckel befestigt. Damit stellt die Doppelkupplung bereits eine funktionstüchtige und unabhängig von den anderen Teilen des restlichen Hybridmoduls prüfbare Einheit dar. Diese Einheit ist somit bereits vor der Befestigung des Kupplungsdeckels an der Trägerplatte gegeben. Dies erleichtert den Montage- und Prüfablauf. Wenn sowohl die Anpressplatte als auch die Gegenplatte der zweiten Teilkupplung an dem Kupplungsdeckel befestigt werden, kann die axial verlagerbare Anpressplatte sowohl auf der dem Kupplungsdeckel zugewandten Seite der

Kupplungsscheibe als auch auf der der Trägerplatte zugewandten Seite der

Kupplungsscheibe angeordnet werden. Die Gegenplatte befindet sich immer auf der anderen Seite der Kupplungsscheibe als die Anpressplatte und kann so die von der Anpressplatte auf die Kupplungsscheibe ausgeübte axiale Kraft abstützen.

Die Trägerplatte kann aus einer ersten Teilplatte und einer zweiten Teilplatte bestehen. Dabei wird die Trennkupplung durch die erste Teilplatte und die zweite Teilkupplung durch die zweite Teilplatte am Rotorträger gehaltert.

Die Trennkupplung kann von der Seite eines mit dem Hybridmodul gekoppelten Verbrennungsmotors betätigt werden. Die erste Teilkupplung und die zweite

Teilkupplung der Doppelkupplung können von der Seite des Getriebes her betätigt werden. Für die Betätigung der ersten Trennkupplung und der zweiten Trennkupplung der Doppelkupplung kann jeweils ein konzentrischer Nehmerzylinder mit jeweils einem entsprechenden Einrücklager vorgesehen sein.

Gemäß einer Ausgestaltung ist für die Betätigung der Trennkupplung ein

konzentrischer Nehmerzylinder vorgesehen, der in einem Gehäuse des Hybridmoduls zusammen mit einem Einrücklager des konzentrischen Nehmerzylinders integriert ist. Für die Betätigung der Trennkupplung sind im Rotorsteg mehrere Durchbrüche in Richtung der Achse des Hybridmoduls ausgebildet. Ein Drucktopf ist dabei derart ausgebildet, dass er die Durchbrüche durchgreift und mit der Trennkupplung in

Wirkzusammenhang treten kann, wenn der der Trennkupplung zugeordnete

konzentrische Nehmerzylinder betätigt wird. Die Trennkupplung kann in Ein- oder Mehrscheibenbauweise ausgeführt sein. Die erste Teilkupplung und die zweite Teilkupplung der Doppelkupplung können ebenfalls in Ein- oder Mehrscheibenbauweise ausgeführt sein.

Die Betätigung der Doppelkupplung von der Getriebeseite her kann ebenfalls über ein entsprechendes Einrücklager und mehrere mechanische Hebel durchgeführt werden. Ebenso kann der konzentrische Nehmerzylinder für die Betätigung der motorseitigen Trennkupplung im Hybridmodulgehäuse integriert sein. Die Trennkupplung und die erste Teilkupplung und die zweite Teilkupplung der Doppelkupplung können direkt betätigt oder mit kupplungsinterner Kraftverstärkung betätigt werden. Die

kupplungsinterne Kraftverstärkung kann z. B. durch eine Hebelfeder oder mehrere am Umfang der Kupplungen verteilte Einzelhebel erreicht werden.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:

Figur 1 einen schematischen Aufbau eines Antriebsstrangs des Standes der

Technik mit einem Hybridmodul, das zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet ist; Figur 2 eine weitere mögliche Ausführungsform des Aufbaus eines Hybridmoduls, gemäß dem Stand der Technik;

Figur 3 einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Hybridmoduls, das zwischen

einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs angeordnet is; Figur 4 eine erste mögliche Ausführungsform der Anordnung der Trennkupplung und der Doppelkupplung im Hybridmodul;

Figur 5 eine zweite Ausführungsform der Möglichkeit der Anordnung und Montage der Trennkupplung sowie der Doppelkupplung im Hybridmodul; Figur 6 eine dritte Ausführungsform der Anordnung und Montage der Trennkupplung und der Doppelkupplung im Hybridmodul;

Figur 7 eine mögliche Ausführungsform der Verschraubung der Trägerplatte mit dem Rotorträger, wobei die Verschraubung von der Seite der

Doppelkupplung her erfolgt ist; und

Figur 8 eine Darstellung der Ausgestaltung der Doppelkupplung, um die in Figur 10 gezeigte Verschraubung der Trägerplatte mit dem Rotorträger zu erreichen.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische

Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figuren erforderlich sind.

Figur 1 zeigt eine Anordnung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Stand der Technik. Dem Verbrennungsmotor 3 ist ein Hybridmodul 5 nachgeordnet. Das Hybridmodul 5 umfasst dabei auf der Seite des Verbrennungsmotors 3 eine Trennkupplung 2. An der, einem Getriebe 6 zugeordneten Seite des Hybridmoduls 5 ist eine Doppelkupplung 1 vorgesehen. Gemäß einer möglichen Ausführungsform kann die Doppelkupplung 1 beispielsweise als Nasskupplung oder Trockenkupplung ausgebildet sein. Der Ausgang des Getriebes 6 ist bei der hier dargestellten

Ausführungsform mit einem Differential 8 verbunden, das das von dem

Verbrennungsmotor und/oder der elektrischen Maschine 4 erzeugte Drehmoment auf die angetriebenen Räder 9 eines Kraftfahrzeugs überträgt.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Hybridmoduls 5 gemäß dem Stand der Technik. Hier ist die Doppelkupplung 1 , welche aus erster Teilkupplung 21 und zweiter Teilkupplung 22 besteht, im Rotorträger 12 des Rotors 1 1 integriert. Dem Zweimassenschwungrad 50 ist die Trennkupplung 2 nachgeordnet. Das Hybridmodul 5 ist von einem Gehäuse 40 umgeben. Die erste Teilkupplung 21 und die zweite Teilkupplung 22 sind als Nasskupplungen ausgebildet. Die Trennkupplung 2 ist eine Trockenkupplung. Von außerhalb des Gehäuses 40 wird über eine Druckmittelführung 44 das für die Betätigung des konzentrischen Nehmerzylinders 16 der ersten

Teilkupplung 21 und des konzentrischen Nehmerzylinders 18 der Trennkupplung 2 erforderliche Druckmittel zugeführt. Mit dieser Ausführung erreicht man zwar bei der Trennkupplung 2 eine Reduzierung der Schleppverluste und durch die Anordnung der ersten Teilkupplung 21 und der zweiten Teilkupplung 22 im Rotorträger 12 einen guten Bauraumkompromiss, was aber letztlich zu einem komplizierten und wenig robusten Aufbau eines Hybridmoduls 5 führt.

Figur 3 zeigt einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Hybridmodul 5. Das Hybridmodul 5 ist zwischen dem Verbrennungsmotor 3 und dem Getriebe 6

angeordnet. Die Drehbewegung des Verbrennungsmotors 3 wird über die Motorwelle 7 an ein Zweimassenschwungrad 50 übertragen. Über die Verzahnung 52 auf der Zwischenwelle 54 wird die Drehbewegung des Zweimassenschwungrads 50 an das Hybridmodul 5 übertragen. Das Hybridmodul 5 umfasst eine Trennkupplung 2 und eine Doppelkupplung 1 . Die Trennkupplung 2 und die Doppelkupplung 1 sind als Trockenkupplungen ausgebildet. Das Hybridmodul 5 umfasst ferner die elektrische Maschine 4, die aus einem Stator 10 und einem Rotor 1 1 besteht. Auf einem

Rotorträger 12 sitzen auf einem Außenumfang 13 des Rotorträgers 12 mehrere magnetisierbare Elemente 14 des Rotors 1 1 . Für die Halterung der Trennkupplung 2 und der Doppelkupplung 1 am Rotorträger 12 ist bei dieser Ausführungsform eine Trägerplatte 30 und eine mit dieser verbundener Kupplungsdeckel 34 vorgesehen. Die Trägerplatte 30 haltert die Trennkupplung 2 und bildet eine Befestigungsstelle für den Kupplungsdeckel 34 aus. Der Kupplungsdeckel 34 ist mit der Trägerplatte 30 verbunden und haltert die erste Teilkupplung 21 und die zweite Teilkupplung 22. Die Trennkupplung 2 ist bei dieser Ausführungsform im Rotorträger 12 integriert. Die erste Teilkupplung 21 und die zweite Teilkupplung 22 sind in radialer Richtung R

geschachtelt zueinander angeordnet. Durch diese Art und Weise der Anordnung der Trennkupplung 2 und der Doppelkupplung 1 erreicht man eine kompakte Bauweise, die robust und kostengünstig ist. Hinzu kommt, dass der gesamte Aufbau des

Hybridmoduls 5 einfach gestaltet ist. Die Montage der Trennkupplung 2 und der Doppelkupplung 1 am Rotorträger 12 ist dadurch erheblich vereinfacht. Die

Doppelkupplung 1 ist bei dieser Bauweise somit über die elektrische Maschine 4 gelagert. Diese Lagerung ergibt sich durch die Befestigung der Trägerplatte 30 am Rotorträger 12. Die erste Teilkupplung 21 und die zweite Teilkupplung 22 der

Doppelkupplung 1 werden jeweils durch einen konzentrischen Nehmerzylinder 16 betätigt, die auf zugeordnete Einrücklager 17 wirken. Die Trennkupplung 2 wird über einen konzentrischen Nehmerzylinder 18 betätigt, der auf ein Einrücklager 19 wirkt.

Die Trägerplatte 30 kann aus einem scheibenförmigen Abschnitt 35 bestehen, der radial außen einen Verbindungsbereich 33 für den Kupplungsdeckel 34 aufweist und radial innen einen Befestigungsbereich 27 für die Trennkupplung 2. Der

Befestigungsbereich 27 für die Trennkupplung 2 weist meist einen rohrförmigen oder zylindrischen Bereich 28 auf, der sich vom scheibenförmigen Abschnitt 35 axial weg erstreckt und dabei radial außerhalb der Trennkupplung 2 (besonders radial außerhalb der Trennkupplungsscheibe) und radial innerhalb der magnetisierbaren Elemente 14 der elektrischen Maschine 4 verläuft. Der scheibenförmige Abschnitt 35 der Trägerplatte 30 kann genutzt werden, um die Trägerplatte 30, die die

Trennkupplung 2, die erste Teilkupplung 21 und die zweite Teilkupplung 22 direkt oder indirekt haltert, mit der elektrischen Maschine 4 zu verbinden. Dies kann durch

Verschrauben oder Vernieten der Trägerplatte 30 mit dem Rotorträger 12 erfolgen (siehe z.B. Fig. 6). Die Verbindungsstelle zwischen Trägerplatte 30 und Rotorträger 12 kann zusätzlich auch genutzt werden, um Teile der Trennkupplung 2, der ersten Teilkupplung 21 oder der zweiten Teilkupplung 22 mit der Trägerplatte 30 zu verbinden.

Gemäß der in Figur 4 gezeigten ersten möglichen Ausführungsform der Anordnung der Trennkupplung 2 und der Doppelkupplung 1 im Hybridmodul im Teilschnitt ist eine Schraubverbindung 36 vorgesehen, die die Gegenplatte 46 der Trennkupplung 2, die Trägerplatte 30 und den Rotorträger 12 miteinander verbindet. Alternativ kann auch eine Gegenplatte 47 der zweiten Teilkupplung 22 statt der Trägerplatte 30 der

Trennkupplung 2 durch diese Schraubverbindung 36 fixiert werden. Es können auch beide Gegenplatten 46 und 47 durch diese Schraubverbindung 36 mit der Trägerplatte 30 und dem Rotorträger 12 verbunden werden.

Die in Figur 4 gezeigte vergrößerte Ansicht eines Teils des Hybridmoduls 5 stellt gemäß einer ersten Ausführungsform die Montage der Trennkupplung 2 und der Doppelkupplung 1 am Rotorträger 12 dar. Durch diese Montage erreicht man, dass die Trennkupplung 2 und die Doppelkupplung 1 über die Drehung des Rotors 1 1 gedreht werden. Die Trägerplatte 30 ist aus einem Stück geformt. Bevorzugt ist die Trägerplatte 30 aus einem Blechteil, das kalt umgeformt bzw. tief gezogen ist, hergestellt. Die Trägerplatte 30 haltert die Trennkupplung 2. Dazu sind eine

Anpressplatte 12A des Rotorträgers 12 und die Gegenplatte 46 drehtest mit der Trägerplatte 30 verbunden und werden durch diese axial abgestützt. Die

Trennkupplung 2 ist dabei über eine Schraubverbindung 36 an der Trägerplatte 30 und gleichzeitig am Rotorträger 12 befestigt. Die Gegenplatte 47 der zweiten

Teilkupplung 22 der Doppelkupplung 1 ist über eine Verbindung 37 mit der

Trägerplatte 30 verbunden. Die Verbindung 37 kann z. B. als Niet ausgebildet sein. Ein Kupplungsdeckel 34 ist mit der Trägerplatte 30 verbunden. Der Kupplungsdeckel 34 haltert die erste Teilkupplung 21 und die zweite Teilkupplung 22 (bzw. Teile der zweiten Teilkupplung 22). Die Gegenplatte 47 der zweiten Teilkupplung 22 ist bei diesem Ausführungsbeispiel an der Trägerplatte 30 befestigt. Die Betätigung der Trennkupplung 2 und der ersten Teilkupplung 21 sowie der zweiten Teilkupplung 22 der Doppelkupplung 1 erfolgt durch die konzentrischen Nehmerzylinder 18 bzw. 16 (siehe z.B. Fig. 3) und der diesen zugeordneten Einrücklager 19 bzw. 17 (siehe z.B. Fig. 3). Auf die Art und Weise der Betätigung braucht nicht näher eingegangen werden, da diese bereits hinlänglich beschrieben worden ist. Der Rotorträger 12 des Rotors 1 1 besitzt einen Rotorsteg 15, in dem mehrere Durchbrüche 20 ausgebildet sind. Ein Drucktopf 42 zur Betätigung der Trennkupplung 2 ist dabei derart ausgebildet, dass er durch die Durchbrüche 20 hindurchgreift und mit der

Trennkupplung 2 ggf. über einen Hebelmechanismus 24 in Wirkzusammenhang tritt. In analoger Weise wird die erste Teilkupplung 21 oder die zweite Teilkupplung 22 der Doppelkupplung 1 über jeweils einen Hebelmechanismus 24 betätigt.

Figur 5 beschreibt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Hybridmoduls 5. Bei dieser Ausführungsform ist die Trägerplatte 30 aus einer ersten Teilplatte 31 und einer zweiten Teilplatte 32 aufgebaut. Die erste Teilplatte 31 und die zweite Teilplatte 32 sind über die Schraubverbindung 36 verschachtelt verschraubt. An der Stelle, an der die erste Teilplatte 31 und die zweite Teilplatte 32 verschachtelt verschraubt sind, ist die Trennkupplung 2 an der ersten Teilplatte 31 und der zweiten Teilplatte 32 und am Rotorträger 12 befestigt. Der Kupplungsdeckel 34 ist mit der zweiten Teilplatte 32 verbunden. Die Verbindung zwischen der zweiten Teilplatte 32 und dem Kupplungsdeckel 34 kann durch Vernieten, Verschrauben oder

Verschweißen erfolgen. Die erste Teilkupplung 21 der Doppelkupplung 1 ist mit dem Kupplungsdeckel 34 verbunden. Die zweite Teilkupplung 22 der Doppelkupplung 1 weist einerseits Bauteile auf, die direkt mit der zweiten Teilplatte 32 verbunden sind (z.B. die Gegenplatte 47). Andererseits sind andere Bauteile der zweiten Teilkupplung 22 am Kupplungsdeckel 34 befestigt oder abgestützt und so indirekt mit der

zweiteiligen Trägerplatte 30 verbunden. Die aus mindestens einer ersten Teilplatte 31 und mindestens einer zweiten Teilplatte 32 zusammengesetzte Trägerplatte 30 kann so ausgeführt werden, dass sie nach der Montage mit dem restlichen Hybridmodul 5 keine freien Öffnungen (hier nicht dargestellt) mehr aufweist, durch die Luft, Hitze oder Schmutz von den Kupplungen (Doppelkupplung 1 und Trennkupplung 2) auf die elektrische Maschine 4 übertragen werden. Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridmoduls 5. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Trägerplatte 30 ebenfalls aus einer ersten Teilplatte 31 und einer zweiten Teilplatte 32 ausgebildet. Die erste Teilplatte 31 und die zweite Teilplatte 32 sind verschachtelt mit dem Rotorträger 12 verschraubt. Die Trennkupplung 2 ist über eine radial umlaufende Verschweißung 38 zumindest mit der ersten Teilplatte 31 verbunden. Die zweite Trennkupplung 22 ist hier ebenfalls über eine Verbindung 37 mit der zweiten Teilplatte 32 verbunden. Die erste

Teilkupplung 21 der Doppelkupplung 1 ist mit dem Kupplungsdeckel 34 verbunden, welcher mit der zweiten Teilplatte 32 auf bekannte Weise verbunden ist. Die Figur 6 zeigt, dass die Verbindung zwischen der Gegenplatte 47 der Trennkupplung 2 und der Trägerplatte 30 auch mit einem anderen Verbindungsverfahren erfolgen kann. Die Trägerplatte 30 ist mit dem Rotorträger 12 verschraubt.

Figur 7 zeigt eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Hybridmoduls 5 mit einer weiteren Ausführungsform der Trägerplatte 30 und Figur 8 zeigt die Montage der erfindungsgemäßen Trägerplatte 30 am Rotorträger 12 des Rotors 1 1 . Wie in Figur 7 dargestellt, ist über mehrere Verschraubungen 36 die Trennkupplung 2 (bzw. die Gegenplatte 46 der Trennkupplung 2) an der Trägerplatte 30 und am Rotorträger 12 befestigt. Wie bei allen anderen erfindungsgemäß beschriebenen Ausführungsformen ist der Kupplungsdeckel 34 mit der Trägerplatte 30 verbunden. Die erste Teilkupplung 21 der Doppelkupplung 1 ist an dem Kupplungsdeckel 34 befestigt. Die zweite

Teilkupplung 22 der Doppelkupplung 1 ist an dem Kupplungsdeckel 34 befestigt. Bei dieser Ausführungsform sind alle Bauteile der zweiten Teilkupplung 22 am

Kupplungsdeckel 34 befestigt (also auch die Gegenplatte 47, die bei den vorangegangenen Ausführungsformen an der Trägerplatte 30 befestigt war). Wenn alle Bauteile der ersten Teilkupplung 21 und zweiten Teilkupplung 22 am

Kupplungsdeckel 34 befestigt sind, stellt die Doppelkupplung 1 bereits eine

funktionstüchtige und unabhängig von den anderen Teilen des restlichen

Hybridmoduls 5 prüfbare Einheit dar und zwar bevor der Kupplungsdeckel 34 an der Trägerplatte 30 befestigt wird.

Figur 8 beschreibt die Art und Weise der Verschraubung der aus den drei Kupplungen (Trennkupplung 2, erste Teilkupplung 21 , zweite Teilkupplung 22) bestehenden Baueinheit mit dem Rotorträger 12. Dieses Montagekonzept ermöglicht es die montierte elektrische Maschine 4 und die komplett montierte Baueinheit aus den drei Kupplungen (Trennkupplung 2, erste Teilkupplung 21 , zweite Teilkupplung 22) auf einfache Weise zu verbinden. Die Trägerplatte 30 und der Kupplungsdeckel 34, welche bereits die Trennkupplung 2 und die Doppelkupplung 1 tragen, werden dabei mit dem Rotorträger 12 des Rotors 1 1 in einem Arbeitsgang verbunden. Hierzu sind in dem Kupplungsdeckel 34, sowie in der Kupplungsscheibe 22L der zweiten

Teilkupplung 22 der Doppelkupplung 1 Durchlässe 26 ausgebildet, damit ein

Betätigungselement 39 mit den Schraubverbindungen 36 in Wirkzusammenhang gebracht werden kann. Bei der in Figur 8 gezeigten Ausführungsform reichen die Schraubverbindungen 36 auch noch durch die Gegenplatte 46 der Trennkupplung 2. Die Gegenplatte 46 und die Trägerplatte 30 sind bei diesem Ausführungsbeispiel bereits vor der Verbindung durch die Schraubverbindungen 36 montiert und somit verliersicher miteinander verbunden. Die Gegenplatte 46 wird bereits in ihrer Position gehalten, bevor die Kupplungen (Trennkupplung 2 und Doppelkupplung 1 ) an die elektrische Maschine 4 geschraubt werden. Eine alternative Montagemöglichkeit der Trägerplatte 30 mit der Trennkupplung 2 am Rotorträger 12 ist, dass die Trägerplatte 30 mit der daran befestigten Trennkupplung 2 am Rotorträger 12 angeschraubt wird. Anschließend wird die Doppelkupplung 1 mit dem Kupplungsdeckel 34 an der Trägerplatte 30 befestigt.

Eine weitere alternative Montagemöglichkeit zeigt Figur 3. Die Befestigungsstelle zwischen der Trägerplatte 30 und der elektrischen Maschine 4 erfolgt bei dieser Ausführungsform auf einem deutlich kleineren Radius als bei den anderen

Ausführungsformen. Schrauben 41 verbinden den Rotorsteg 15 mit dem radial nach innen verlaufenden Bereich 30R der Trägerplatte 30 axial hinter der Trennkupplung 2. Dadurch können eine komplett montierte elektrischen Maschine 4 und eine komplett montierte Baueinheit aus den drei Kupplungen (Trennkupplung 2, erste Teilkupplung 21 , zweite Teilkupplung 22) entlang der Achse A zusammengesteckt und

anschließend verschraubt werden. Dies erfolgt, in dem die Schrauben 41 durch Öffnungen 62 einer Stützwand 60 des Hybridmoduls 5 hindurchgesteckt und festgezogen werden. Nachdem die Verschraubung zwischen dem Rotorsteg 12 und der Trägerplatte30 festgezogen wurde, werden die Öffnungen 62 in der Stützwand 60, durch die zuvor das Werkzeug, das die Schrauben 41 angeschraubt hat,

hindurchragte, mit Deckeln (nicht dargestellt) verschlossen. Dieses Montagekonzept ermöglicht die Befestigung der kompletten Baueinheit aus den drei Kupplungen (Trennkupplung 2, erste Teilkupplung 21 , zweite Teilkupplung 22) an der elektrischen Maschine 4, ohne dass die Kupplungsbaueinheit Montagebohrungen aufweisen muss, die den Zugang zu den Verbindungselementen (bzw. Verbindungsstellen)

ermöglichen.

Auch wenn in den vorstehenden Figuren, die zur Beschreibung der Erfindung dienen, die Trägerplatte 30 und der Rotorträger 12 sich anscheinend großflächig berühren, ist es sinnvoll, die Berührstellen auf die technisch notwendigen Stellen zu beschränken. Sinnvollerweise berührt die Trägerplatte 30 den Rotorträger 12 an den

Befestigungsstellen, die auch die axiale exakte Ausrichtung der beiden Teile zueinander übernehmen. Zusätzlich sind noch radiale Zentrierstellen sinnvoll, die die exakte radiale Ausrichtung und Zentrierung der Trägerplatte 30 und des Rotorträgers 12 zueinander sicherstellen. An allen anderen Stellen ist sinnvollerweise etwas

Abstand zwischen der Trägerplatte 30 und dem Rotorträger 12 ausgebildet, damit die Wärmeübertragung von den Kupplungen (Trennkupplung 2, erste Teilkupplung 21 , zweite Teilkupplung 22) auf die elektrische Maschine 4 verringert wird. Sind trotzdem weitere Berührstellen notwendig, sollten diese möglichst klein und auch möglichst weit von den magnetisierbaren Elementen 14 entfernt sein. Die Trennkupplung 2, die erste Teilkupplung 21 und/oder die zweite Teilkupplung 22 können als

Einscheibenkupplungen, als Mehrscheibenkupplung oder als Lamellenkupplungen mit beliebig vielen Lamellen ausgeführt werden. Die Erfindung wurde in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es ist für einen Fachmann jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden

Schutzansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1 Doppelkupplung

2 Trennkupplung

3 Verbrennungsmotor

4 elektrische Maschine

5 Hybridmodul

6 Getriebe

7 Motorwelle

8 Differential

9 Rad

10 Stator

1 1 Rotor

12 Rotorträger

12A Anpressplatte

13 Außenumfang

14 magnetisierbare Elemente

15 Rotorsteg

16 konzentrischer Nehmerzylinder

17 Einrücklager

18 konzentrischer Nehmerzylinder

19 Einrücklager

20 Durchbruch 21 erste Teilkupplung

22 zweite Teilkupplung

22L Kupplungsscheibe

24 Hebelmechanismus

26 Durchlässe

27 Befestigungsbereich

28 rohrförmiger oder zylindrischer Bereich 30 Trägerplatte

30R radial nach innen verlaufender Bereich 31 erste Teilplatte

32 zweite Teilplatte

33 Verbindungsbereich

34 Kupplungsdeckel

35 scheibenförmiger Abschnitt

36 Schraubverbindung

37 Verbindung

38 Verschweißung

39 Betätigungselement

40 Gehäuse

41 Schrauben

42 Drucktopf

44 Druckmittelführung 46 Gegenplatte

47 Gegenplatte

50 Zweimassenschwungrad

52 Verzahnung

54 Zwischenwelle

56 Gehäuse

60 Stützwand

62 Öffnungen

A Achse

R radiale Richtung




 
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